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第二百四十五章 石墨烯包覆磷酸鐵鋰材料

更新時間:2021-04-03  作者:歲月染流年
兼職科學家 第二百四十五章 石墨烯包覆磷酸鐵鋰材料
商易云雖然對氫能發電感興趣,但是他心里也清楚,研究這種東西,需要雄厚的實力作為后盾,而他現在正缺少這個條件。

所以對于成立并發展公司的事情,他心里非常重視,但是,現在時機還沒到,就算心里比較著急,也沒用。

此時,商易云腦海里思索著一些事情,當他的思緒回歸到現實之后,卻發現自己還站在主席臺上。

面對這種情況,臉上也露出了尷尬,直接走下了主席臺。

這個時候,主席臺下響起了陣陣掌聲,不管是京都大學的教授和學生,亦或者華清大學的教授和學生,臉上的表情都十分嚴肅。

不過,他們也沒有忘記給商易云送來掌聲,剛才的演講,讓他們也有所收獲。

對于其他人的看法,商易云并不在意,他相信只要自己能夠做出成就,比什么都強。

他并不是最后演講的人,在他之后也有幾個人進行了演講,但是和他相比,卻是有些平常。

此時此刻,坐在主席臺下第一排的教授,也對之前的講述做出了評價,整體來說,兩個學校學生的演講都非常精彩,所以實力也是半斤八兩,但是商易云的存在,卻相當于壓倒天平,向京都大學傾斜的砝碼。

“哼,這次算你們更勝一籌?但是我們華清大學有一個厲害的學生沒有來到這里,如果她能夠前來,最終的勝負就不好說了。”

當華清大學的教授和學生準備離開這里的時候,其中一名教授說道,語氣中有些不服氣。

對于這種情況,京都大學的教授直接選擇了無視,不管怎么樣,這次兩所學校的交流會,最后的贏家是京都大學,就足夠了。

既然交流會已經結束了,商易云覺得已經沒有留在這里的必要,就悄悄的就走了,悄無聲息,仿佛沒有出現過。

走出圖書館,發現已經到了下午五點,去華國師范大學,似乎可行,但是他之前看過對方的課表,發現今天晚上有課,所以也就打消了這個想法。

至于投入到研究之中,之前已經決定休息兩天,現在臨時讓曹旬和張流前往實驗室,也有些不妥。

想了想,最后還是決定回宿舍,回到宿舍以后可以打開電腦玩游戲、看電影,既然決定休息兩天,他自然也不再繼續思索和研究有關的事情。

想到這里,商易云心里就有了要做的事情,所以在走出學校的圖書館之后,就加快了腳步,本來需要十分鐘的路程縮減到了八分鐘。

現在剛五點還沒有放學,當他回到宿舍樓下,發現進出的同學并不多,所幸他身上帶了校園卡,打開門禁就走進了宿舍樓內。

回到宿舍發現室友并不在宿舍內,對于這種情況,商易云早有預料,下午本來有課,但是為了參與京都大學和華清大學兩所學校的交流會,特意去找輔導員請了假。

現在才剛五點,還沒有到放學的時間,所以他的室友不在宿舍也不足為奇。

想明白事情之后,商易云就不在繼續關注這種事事情,而是打開了電腦,開始看電影。

之前他把那些比較有名的科幻電影看了一遍,所以現在瞄上了喜劇電影,畢竟看電影是為了放松,看這些喜劇影片有利于讓身心得到放松。

在接下來的兩天內,也沒有發生特別的事情,起床、運動、前往教室上課,吃飯回宿舍,再次前往教室上課,最后回到宿舍休息,一天的時間就這樣過去了。

單調而無趣,但是一想到明天就要重新開始研究,商易云心里也比較高興。

兩天的休息時間已經足夠了,他現在感覺精力過剩,急需找一些事情做。

在明天到來之前,商易云分別和曹旬、張流兩人聯系,說明了情況,讓兩人明天準時到達實驗室。

當然,他也沒有忘記詢問兩人,有沒有認真看之前給兩人的實驗方案,如果讓人明白了其中的知識,相信明天的實驗流程也會簡單一些。

對于這個問題,曹旬和張流的回答很一致,至于有沒有說謊,明天就能夠知曉了。

商易云先給張流打了電話,最后給曹旬打了電話。

把事情說完后,他就對曹旬說道。“好了,現在也沒有什么事情了,只要你們記得明天前往實驗室就行,如果你們也沒有事情,那就掛掉電話吧。”

說完這句話,商易云就等待對方的回復,當聽到沒有事情告訴他,就掛掉了電話。

今天晚上美美的睡一覺,明天就可以繼續研究石墨烯電池。

現在已經是六月,氣溫逐漸變得悶熱,所以有些難以入眠,輾轉反側了一番,才進入了夢鄉。

第二天清晨醒來,穿上衣服,然后從床上爬了下來,就開始洗漱刷牙。

因為今天是周六,所以一整天沒有課,今天的實驗也不會因為其他事情而耽誤。

不過在此之前,他還要去華國師范大學,陪著陳菲韻完成今天的鍛煉任務。

洗漱完,他就前往了華國師范大學的田徑場,雖然今天是周六,但是田徑場上的人也不少,或跑步或散步,或做一些俯臥撐之類的運動,這種情況在之前也比較常見,所以他也沒有太過驚訝。

隨意掃了幾眼,商易云就把注意力放在了田徑場的入口,按照以往的情況,還有五分鐘,陳菲韻就會來到這里。

果然,等了五分鐘,田徑場入口走進來一道熟悉的身影,正是陳菲韻。

當陳菲韻走近之后,商易云被對方驚艷到了,長時間的堅持鍛煉,讓陳菲韻身上有了一種青春靚麗的氣質。

不過,商易云的目光很快就變得和平常一樣,開始陪著陳菲韻跑步鍛煉。

鍛煉完身體,兩人就在學校食堂吃了早餐,之后就各自做自己的事情。

這個時候,商易云已經在回京都大學的路上,今天是新的研究項目第一次的實驗,有著不一般的意義,所以他要提前到達實驗室。

約定的時間是在上午8:00,但是現在才剛7:20,所以還有40分鐘。

但他走進實驗室的時候,便發現實驗室內的人并不多,想想也對,今天是周六,和平時上課的時候不一樣,人少也可以理解。

當然,這種情況和他的關系不大,找了一個位置坐下之后,就開始等待曹旬和張流的到來。

其實他一個人做實驗也可以,但是卻要耗費更大的精力,現在有兩個助手,他又怎么可能一個人做實驗。

千等萬等,等了30分鐘,終于等到了曹旬和張流,兩人一起來到了實驗室。

三人研究團隊的成員到齊了,接下來的時間,就可以投入到研究之中。

今天要進行石墨烯磷酸鐵鋰離子電池的研究,碳包覆鋰電池正極材料是提高其電化學性能的有效辦法,所以他準備使用這種方法。

這種方法的原理是,提高了正極材料的導電性,而石墨化的碳材料由于電導率更高,因此可以更大程度上提高正極材料的導電性。

但是,有文獻報道,當鋰離子通過無缺陷石墨片層時其擴散率是受限的,可能會降低正極材料的電化學性能,經過閱讀一些文獻,商易云覺得可以通過石墨烯包覆的辦法,研究碳包覆對磷酸鐵鋰正極材料電化學綜合性能的影響。

想到這里,他就開始準備實驗的材料,然后就開始做實驗。

實驗第一步是完成石墨烯的全部包覆:將磷酸鐵鋰和十六烷基三甲基溴化銨溶液混合超聲2h,之后緩慢加入氧化石墨烯水溶液,然后滴加鹽酸調節PH值<7,之后加入水合肼還原,然后用去離子水洗凈,離心后烘干,之后在氮氣氛圍下在600℃熱處理2h。

然后完成石墨烯的部分包覆:除了未引入十六烷基三甲基溴化銨,其他步驟同石墨烯全部包覆相同。

最后完成無定形碳包覆:采用蔗糖作為碳源,和磷酸鐵鋰在氮氣氛圍下在600℃熱處理2h。

做完這些實驗步驟之后,就可以觀察實驗材料的狀態,以及記錄各種數據。

可以看出來,磷酸鐵鋰可以全部被石墨烯包覆住,并且其表面的石墨烯是薄而褶皺的,而對于無定形碳包覆的磷酸鐵鋰,可以清晰的看出其表面有一層薄而無定形的碳層,對于部分石墨烯包覆的磷酸鐵鋰,也可以明顯看出磷酸鐵鋰有部分被石墨烯包覆住,然后還有部分沒有被包覆。

不同的碳包覆材料的結構和微觀形貌有所不同,當以0.05C的電流密度進行恒電流充放電時,石墨烯全包覆的磷酸鐵鋰其容量只有約40mAh/g,而部分包覆的石墨烯容量約為150mAh/g,這主要是因為石墨烯片,阻礙了磷酸鐵鋰中的鋰離子傳輸擴散到電解液中,導致磷酸鐵鋰材料中Fe2/Fe3的氧化還原反應無法完全進行。

而對于未完全包覆的磷酸鐵鋰材料,其鋰離子可以通過未被石墨烯包覆的區域進行傳輸擴散,因此磷酸鐵鋰材料中Fe2/Fe3的氧化還原反應可以進行完全,使其容量可以充分發揮出來。

今天需要做的事情,就是測試石墨烯包覆對磷酸鐵鋰正極材料電化學綜合性能的影響。

最后一個步驟,自然是對磷酸鐵鋰電化學性能的測試。

采用石墨烯作為理想模型研究,碳包覆對磷酸鐵鋰電化學性能的影響,當石墨烯部分包覆磷酸鐵鋰不會明顯阻擋鋰離子的傳輸擴散,而且會大幅度提高其導電性,因此可以提高磷酸鐵鋰的電化學性能,當磷酸鐵鋰正極材料被石墨烯完全包覆時,石墨烯會阻隔活性材料磷酸鐵鋰與電解液的接觸,阻擋鋰離子的傳輸擴散,理想的碳包覆模型,既可以提高磷酸鐵鋰材料的電導率,也不會降低鋰離子的傳輸擴散速率。

按照實驗的步驟一步一步的進行,把所有的步驟做完了,但是商易云沒有得到自己想要的答案,面對這種情況,他也沒有氣餒。

因為這是第一次做實驗,失敗是在所難免的,做實驗就要有失敗的覺悟,只要不斷總結,爭取讓實驗失敗的次數減少,盡早實驗成功就行。

整個上午的時間,全都投入到這個實驗之中,實驗進行了數次,卻還是一個失敗的結果。

對于這種情況,商易云心里也比較無奈,之前他回想了一下實驗的步驟,卻沒有發現任何問題,所以不知道實驗為什么會失敗。

但是,他卻很有耐心,因為他相信,在失敗中繼續前行,總有成功的時候。

時間慢慢的流逝,實驗已經進行了將近十次,卻還未成功,他能夠感覺到,曹旬和張流已經開始浮躁起來,在這種狀態下,實驗的效率下降了許多。

在這種情況下,他只能打消了繼續做實驗的意思,而是讓兩人先回去,下午再繼續做實驗。

所以上午的實驗以失敗而告終,把實驗臺收拾干凈之后,商易云也離開了實驗室,直接前往了華國師范大學。

上午的實驗失敗了,商易云要去找陳菲韻,尋求安慰。

抱著這種想法,他來到了華國師范大學的校園內,現在已經接近中午,他相信陳菲韻很快就要去食堂吃午飯。

所以就給陳菲韻打了一個電話。

“菲韻,我現在已經到了你們學校的校園內,你現在在什么地方?我去找你。”

電話接通之后,商易云就說出了自己的目的,同時靜待對方的回復。

這個時候,陳菲韻正在食堂吃午飯,突然接到了商易云的電話。“易云,我現在在學校的食堂,你從正門進去,往左邊尋找,就能找到我。”

聽到陳菲韻的回復,商易云也加快了腳步,他沒有想到,此時陳菲韻就在食堂內。

“好,就是你現在在食堂,那我這就過去,正好我還沒有吃飯,那先把電話掛了吧。”

掛斷電話之后,商易云就把手機放回了衣兜,前往了師范大學的食堂。

用了幾分鐘的時間,商易云就來到了食堂內,根據陳菲韻的提示,他很快就發現了對方所在的地方。

直接走到了陳菲韻的對面,開口說道。

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